» » Защита металлических расплавов от взаимодействия с газами и материалами плавильных печей и тиглей
22.04.2015

Плавка металлов в большинстве случаев производится на воздухе. Жидкие металлы, как было показано в предыдущем разделе, тем или иным образом взаимодействуют с газами, входящими в состав воздуха. Результатом этого взаимодействия является загрязнение металла растворимыми и нерастворимыми примесями и снижение качества отливок.
Если взаимодействие с газами ограничивается образованием на поверхности нерастворимых в расплаве соединений и образующаяся пленка этих соединений существенно замедляет дальнейшее взаимодействие, то, как правило, не принимают каких-либо мер для подавления такого взаимодействия. Плавку в этом случае ведут при прямом контакте расплава с атмосферой. Так поступают при приготовлении большинства алюминиевых, цинковых, оловянносвинцовых сплавов. Если же образующаяся пленка нерастворимых соединений непрочна и неспособна защитить расплав от дальнейшего взаимодействия (магний и его сплавы), то принимают специальные меры для создания такой защиты.
Защита расплава от взаимодействия с газами совершенно необходима, если газ растворяется в жидком металле. Главным образом стремятся предотвратить взаимодействие расплавов с кислородом. Поэтому при плавке сплавов на основе железа, никеля, меди, которые способны растворять кислород, расплавы обязательно защищают от взаимодействия с атмосферой печи. Защита расплава достигается прежде всего применением шлаков, флюсов и других защитных покровов. Если подобные меры оказываются недостаточными или невозможными, прибегают к плавке в атмосфере защитных или инертных газов. Наконец, используют плавку в вакууме, т. е. при пониженном до определенного уровня давлении газов. В некоторых случаях снижения интенсивности взаимодействия расплава с газами добиваются легированием — введением в сплав специальных добавок. Добавки подбирают таким образом, чтобы они существенно изменяли характер взаимодействия с газами. Так, в алюминиевомагниевые и магниевые сплавы вводят тысячные доли процента бериллия. В результате резко замедляется окисление расплава из-за образования прочной пленки оксида бериллия Подобным же образом действуют добавки алюминия и кремния на окисление расплавов латуней.
Проблема предотвращения взаимодействия металлических расплавов с материалами плавильного пространства решается исключительно рациональным подбором подобных материалов. В том случае, когда плавка ведется в чугунных тиглях, уменьшение взаимодействия достигается окраской рабочей поверхности тиглей специальными красками, инертными по отношению к жидкому металлу.